金翔龍 中國工程院院士。海底科學(海洋地質—地球物理學)專家。1957-1985年在中國科學院海洋研究所工作,1985年至今在國家海洋局第二海洋研究所工作。我國海底科學的奠基人之一。長期致力于我國邊緣海的海底勘查與研究,開辟學科的新方向和研究的新領域,推動我國淺海海底油氣勘探的起步,并率先開展我國渤、黃、東海的地球物理探測,對中國海的構造格局、地殼性質與演化,以及邊緣海的演化模式等提出過重要論述。主持研究的大陸架及鄰近海域勘查攻關項目對維護海洋權益有重要貢獻。在大洋海底勘探開發方面,代表我國在聯合國爭得東太平洋理想礦區,并主持與負責國家海洋局承擔的《大洋多金屬結核資源勘探開發》重大專項。
21世紀是海洋開發的新世紀,是發展海洋經濟的新時代。海洋占地球面積的三分之二,然而人類的開發活動至今卻主要局限在占地球面積三分之一的陸地上。人類必須面向海洋擴大生存空間,海洋可為人類提供生存物質和發展空間。海洋是人類維持生存繁衍和社會實現可持續發展的重要基地,開發海洋、發展海洋經濟是整個人類生存和社會發展極為現實的必由之路,是一項具有深遠意義的戰略行動。當前世界上對海洋開發高度重視,各種國際組織強烈呼吁各國要重視海洋生存空間。世界各國都把未來發展的希望寄托在海洋上,越來越多的國家把合理有序地開發利用海洋資源和能源,保護海洋環境作為求生存、求發展的基本國策。經過各國科學家的不斷努力,人類已極大地增長了對海洋的認識,目前全球一個開發利用和保護海洋、攻克海洋高新開發技術的世紀之潮已經興起,海洋經濟已成為世界經濟發展的新增長點,成為我們這個時代的特征。
人類要開發利用海洋、發展海洋經濟,必須要正確認識和理解海洋,首先應該具有一個完整的海洋概念。海洋不單單是海水,它有三個重要的組成部分,即巖石圈、水圈和生物圈。巖石圈就是海底,水圈就是海水本體,生物圈就是生活在海洋里的各種生物。海洋是生命的搖籃、氣候的調節器和資源的寶庫。生命的搖籃——地球上的物質從無機發展到有機,然后出現第一個生命分子,開始了生命的起源。剛出現的這個生命體抵抗力非常弱,太陽的紫外線很容易把它殺傷,它只能生活在海洋里,海水是一層厚厚的保護被子,幫助它抵抗紫外線的殺傷力。初級生命體在海里逐漸生長、演化,最后成為大型的、具有抵抗力的生物,然后從海里擴展到陸上,不斷演化,最后演化成人類。如果沒有海洋也就沒有我們人類,所以海洋是生命的搖籃。氣候的調節器——海洋面積是地球的2/3,比陸地大,海洋和大氣之間的交換非常頻繁,海洋向大氣輸送著水氣和熱量等,影響了全球的氣候,所以海洋是氣候的調節器。資源的寶庫——海洋蘊藏著大量的資源,包括豐富的水資源、海底礦產資源、能資源、空間資源和各種各樣的生物資源等等,所以海洋是資源的寶庫。近十多年來,科學研究發現地球上存在著兩個大洋。一個是傳統性的,人們所熟悉的藍色大洋,它充滿著海水,平均水深近4×10‘m;另一個是在海底之下新發現的黑色大洋,它流動著復雜成分的高溫流體,其活動延伸到海底之下約7×10‘m的深度處,比藍色大洋的深度還要大。兩個大洋的初級生產力和食物鏈結構是不一樣的,藍色大洋初級生產力的載體是浮游植物,黑色大洋初級生產力的載體是熱液古菌。新發現的黑色大洋為人類開發海洋提供了新的機遇、擴大了海洋經濟發展的前景。
海洋資源與海洋產業
人類的生產活動與經濟活動是人類生存與社會可持續發展的根本保證,各類資源是生產活動與經濟活動的基礎。海洋可以為人類提供豐富的資源,包括海洋生物資源、海水資源、海洋空間資源、海底礦產資源(濱海砂礦、大洋多金屬結核、鈷結殼和熱液硫化物等)、能資源(石油、天然氣、天然氣水合物和海底熱能等),以及深海生物基因資源等。在開發利用各類海洋資源的基礎上形成了各具特色的海洋產業,促進著海洋經濟的發展。
一、海洋初級生產力與海洋生物資源
海洋是人類生存必需的蛋白質“倉庫”,它有很高的生物生產力和豐富的生物資源。藍色大洋的初級生產力載體(浮游植物)吸收陽光的能量,利用光合作用將水和CO2轉化為有機的碳水化合物;黑色大洋的初級生產力載體(熱液古菌)利用化學合成作用分解海底熱液噴口流出的H2S或烴類(如CH4)等熱液,獲得能量,還原CO2,將無機碳等轉化為有機的碳水化合物。
海洋生物資源系指海洋中具有生命的物質,它包括海洋動物、植物和微生物三類,是人類獲取蛋白質的重要資源。海洋生物資源按其活動方式可分為底棲生物、浮游生物和游泳生物三類。世界海洋生物約有20萬種以上(海洋植物約2萬種,海洋動物約18萬種)。海洋初級生產力6000億噸/年,人類可利用的魚類、蝦類、貝類、藻類等約6億噸/年,可為人類提供22%的食用蛋白質。我國海洋生物約有2萬多種(海洋魚類3000多種)。已開發漁場面積81萬km2,淺海和灘涂面積約1333萬hm2(可養面積260萬hm2)。
海洋植物以海藻為主,占99%以上,而海藻中又以單細胞浮游藻類居多,它們也是海洋生物初級生產力的主要生產者,但目前單細胞藻類尚不能直接被人類所利用。人類能夠利用的海洋植物僅是一些較大型的藻類,如褐藻、紅藻、綠藻等門類中的少數種類。在4500種固著生長的海藻中約有70多種可被人類食用,有50種左右數量較大的種類,已被人類廣泛利用,如海帶、裙帶、巨藻、鹿角菜、石花菜、紫菜、石莼等。這些被利用的種類多分布在大陸沿岸的淺海水域。海洋中可利用的固著性海藻年生產能力約為1×108-2×108t。
海洋動物的種類遠遠多于海洋植物,是人類直接食用動物性蛋白質的重要來源。海洋動物的蛋白質含量一般為10%—60%,比陸生溫血動物的含量高。海洋面積大,其動物生產量比陸地約高5-10倍,世界上約有90%的動物性蛋白質存在于海洋中。海洋只要每年生產4×108t可供人類利用的動物性蛋白質。就可滿足人類生存所需要的動物性蛋白質。現在人類主要利用游泳動物和底棲動物,即魚類、蝦蟹類、貝類、海獸等,其中海洋魚類是人類利用海洋生物資源的主體,而浮游動物只有少數個體較大的種類可供人類利用。
深海極端條件下,海底熱液噴口和冷泉處生存著深海的大型生物、微生物和病毒,海底之下繁衍著大量的微生物(古菌與細菌),組成整個極端生態系統和深部生物圈,具有豐富的深海生物基因資源。極端生態系的生物基因對人類的未來十分重要,它可制成特種藥物和特種用途的人工菌,具有獨特與廣闊的應用前景,可應用于醫藥、工具酶、工業用酶、生物冶金、生物修復等領域的新產品開發,為生物技術產業的發展提供新的資源與技術保障。國際上深海基因資源制品的市場潛力很大,目前每年約達30億美元,產品已進入市場開始盈利,聯合國海底管理局已將深海生物基因資源納入管理議事日程。
二、海水資源
海水覆蓋地球表面三分之二,是地球水圈的最主要的組成部分,海洋之外的水只是地球總水量的1.2%左右。海水是一種重要的資源,海水中有豐富的淡水資源,海水又溶解有大量的礦物物質,是海洋中巨大的“礦物資源載荷體”。人們主要從兩個方面來利用海水,一是淡化海水,制造人類所必需的淡水資源,另一是濃縮海水,提取各種必需的礦物資源。
1、淡水
地球淡水資源的極度匱缺,已嚴重威脅到人類未來的生存發展,淡水資源將成為下一個人類爭奪的焦點。地球上的咸水占總水量的97.47%,人類生存必不可缺的淡水只有2.53%。海水是地球上咸水的主體,淡水在海水中約占97%以上,是地球上最為巨大和最易獲得的淡水資源,飲用淡水將是海洋中最有價值的資源。據生產轉化過程,海水淡化方法可分為蒸餾法、結晶法和膜法等。(1)蒸餾法是古老的傳統方法。海水蒸餾必須要有蒸發和冷凝兩個生產過程,蒸發使水份成為氣態,與海水中的溶解鹽分離;冷凝則將氣態水份轉變為液態淡水。我國蒸餾法的新技術是在低壓、低溫下實現的。(2)結晶法實質上是冷凍法,海水結冰使水與溶解鹽分離。(3)膜法是當前使用最廣泛的方法,以用膜構成的分離器來完成海水的轉化。海水脫鹽淡化的膜法主要有兩種,電滲析法和反滲透法。電滲析法是使相當于電解質溶液的海水在直流電場的作用下,讓水中離子有選擇地通過陰或陽離子交換膜,導致某種離子在膜的一側濃縮,使海水中的水與溶解鹽分離,達到海水淡化的目的,同時還可濃縮鹽水制鹽,發展海水綜合利用。反滲透法耗能低、操作簡便、產水量大,是目前優選的淡化技術,它以半滲透膜分離兩種不同鹽度的液體,通常低鹽度液體會透過膜向高鹽度液體擴散,反滲透操作則將對高鹽度海水加壓,當壓力超過滲透壓時淡水便會通過該膜從海水一側逆向滲透到淡水一側來,達到脫鹽制淡的目的。
海水生產淡水不是可行性問題,而是經濟問題,目前海水生產淡水的成本價格已可低于存儲水的價格。到二十世紀八十年代,世界上已有二千多個咸水淡化廠投入生產,其中海水占淡化廠的供水量約75.7%,世界海水淡化市場以每年10%的速度在擴大。現在國際上的海水淡化處理成本已經降到每噸0.6美元(約合5元人民幣)。我國海水淡化膜法(如:反滲透法)處理成本已達到每噸淡水4—6元人民幣;最近蒸餾法又獲一大技術突破,每噸淡水耗電量約2.4度,成本5元左右。
2、海水鹽類
海水的平均鹽度為35‰,溶解有80多種元素。全球海水中的固體礦物物質(5×1016t),鋪在地上可使地面增高150m。其中,食鹽4億億噸,鉀580萬億噸,碘800億噸,溴95萬億噸,金500萬噸,鈾45億噸。海水中鉀鹽的資源量是陸地資源量的37倍之多。當前人類主要從海水中提取食鹽(氯化鈉)、溴、碘、鉀、鎂、鈾與重水等。綜合利用海水,提取各類海水鹽類,發展海洋化工產業,拓寬應用領域,延長產業鏈,提高附加值,發展綠色產業和循環經濟。
食鹽(氯化鈉)一直是一種很重要的礦物,海鹽不僅是人類生存不可缺的礦物物質,也是重要的基礎化工原料。海洋是世界上氯化鈉或食鹽的最大儲備庫,氯化鈉占海水溶解鹽類的71%,約4×1016t。世界上約有90多個沿海國家生產海鹽,年產量約4000×104t,主要采用鹽田法生產。
溴、碘、鉀是海水可提供的重要元素。海洋中溴的總量約95×1012t,海水提溴有三溴苯胺法、吹出法、電解法和吸著法等,吹出法較為成熟。碘在海水中的總量約800×108t,碘的提取方法有離子交換法、吹出法、銅法、吸出法等,前三種方法已工業化,以海藻和海洋鹵水為原料。鉀資源在海水中最多,約580×1012t,海水提鉀主要使用蒸發法、化學沉淀法和離子交換法等,鉀或鉀鹽大多是鹵水中提取。
鎂在每立方公里海水約有1.3×106t,海水提的鎂約占世界鎂年產量的18%,金屬鎂生產有電解法和電熱法兩種方法,主要原料是海水或海水與鹵水相混的水。可得到非金屬鎂(鎂的化合物)和金屬鎂,其副產品是鹽、溴、石膏和鉀化合物。
鈾和重水是重要的核工業原料,重水是當前核分裂反應堆中的減速劑、冷卻劑和傳熱介質,并含有核聚變的重要原料。許多國家高度關注這類資源的供給,都在執行海水提取鈾和重水的計劃。海洋可提供總量近4.5×109t的鈾,海水中約有200×1016t重水(海洋中氘的量為46×1012t)。將形式從海水中分離鈾化合物的方法有溶劑萃取法、起泡分離法、生物富集法、吸著法和沉降法等,重水的大規模生產方法有蒸餾法、化學交換法、電解法和吸附法等。
三、海洋空間空間
海洋空間資源就是地球上的“藍色土地”,是人類擴大生存空間的巨大財富。海洋空間是海洋資源中被人們利用最廣泛,然而卻往往視而不見的重要資源。海洋空間資源主要用于海洋交通運輸、港口建設、臨港工業、物資儲運、灘涂開發、沿岸與近海的開發利用、海底通訊與輸運、旅游與休閑等方面。我國擁有海岸線長度32000km(深水岸線400多km,中級以上泊位港址160多處,港口分布度22‰),大陸架面積1300000k平方米,專屬經濟區200-300k平方米,并擁有共享國際海底的權利。
利用海洋水域空間最多的是海洋運輸業,海洋承擔著全世界70%的貨運量。國際貿易促進著海洋運輸業的發展,而海洋運輸又是推動當前世界海洋經濟迅速發展的一個重要因素。海洋港灣空間利用最主要的是建設港口碼頭(海運終端和陸海物流網的重要節點)、臨港工業基地、海底倉儲、經濟物資儲存加工與物流中心等,可建成集裝箱中轉運輸中心、油氣倉儲基地、礦石物流中心、煤炭配送物流基地、糧油綜合加工物流基地、化工品物流基地等等。海底空間可鋪設管道(石油一天然氣輸送管道)、纜線(動力輸電纜、通訊電纜、數字通訊光纜)和構建水下建筑物(鉆采平臺、人工魚礁)。海洋空間還有其它的重要用途,可用來建造海上橋梁通道、海上城市和機場,以及發展海洋旅游、休閑與娛樂活動等。依托深水岸線和航道可建設發電廠、火電廠(煤炭火力發電、油氣發電)與核電廠。
灘涂與近岸淺海都屬于“藍色土地資源”,對人類的生存繁衍極為重要,人們最近提出“人口承載力”,以定量表征其價值。灘涂空間的利用主要是人工造地和發展水產養殖業。陸地土地資源貧乏的國家都很重視海灣造地和灘涂利用,堵灣圍墾或是筑堤圍灘,中國已是世界上第一圍墾大國。灘涂和近岸淺水海域是發展水產養殖業的良好場所,近年來提出了“海洋農牧化”概念。在灘涂和近岸海域從“農”,養殖水產;在淺海水域從“牧”放養經濟漁類。
四、能資源
海洋中蘊藏著豐富的能資源,維持著人類的生存需求和社會發展。
1、海底石油與天然氣
石油與天然氣是人類當前主要的能資源,當前世界的糾紛、沖突和戰爭,大都與油氣資源利益的爭奪有關。海底油氣資源約占世界油氣總資源量的45%,主要分布在大陸邊緣(大陸架、部分大陸坡,甚至坡腳處的陸隆),它對當前世界海洋經濟的迅速發展至關重要。據上世紀八十年代的初步估計,世界石油可采資源量大約3000 x 10t,其中海底石油可采資源量1350x 10t(1350億噸);世界天然氣總量為255 x 10一280 x10m3,其中海洋天然氣為140x 10m3(140萬億立方米)。近年來,海底石油和天然氣勘探正向深水區發展,據技術發展趨勢預計,2000年可在1000m水深海域開發油氣資源,2020年開發水深可達1600m左右,未來海底石油、天然氣的資源量肯定會超過前述估測數字。我國海域油氣資源相當豐富,共發現16個中新生代沉積盆地,總面積約130 x 104k平方米,其中近海陸架沉積盆地9個(面積90 x104k平方米),深海沉積盆地7個(面積約40X104k平方米)。
2、天然氣水合物
天然氣水合物是21世紀的新型能源。天然氣水合物乃是一種白色的冰狀固體礦,外形像固體酒精,有極強的燃燒力。水合物由水分子和燃氣分子,主要是甲烷分子組成,有人稱它為甲烷水合物,也有稱之為可燃冰。這種固體水合物只保存在一定的溫度和壓力條件下,要求溫度低于0℃—10℃,壓力高于10MPa(兆帕)。海洋里天然氣水合物的資源量是陸地上的100多倍,世界上絕大部分的天然氣水合物都埋藏在深海的沉積物中,它要求水深大于300m至500m,賴巨厚水層的壓力來維持其固體狀態。據最保守的估計,全世界海底天然氣水合物中貯存的總量約為18000x10m3,約合IIx10t。全球水合物的含碳總量大約是地球上全部化石燃料(煤、石油、天然氣)含碳總量的兩倍,它是人類未來動力能源的希望。
3、海底熱能
地球內部釋放的熱能約為42億千瓦(每秒可釋放熱能量42億千焦耳)。海洋釋放的地熱能占全球總量的81%(陸地僅占19%),巨大的海洋地熱能是陸地的四倍。人類利用海洋地熱能的技術尚待開發。
4、海洋再生能資源
海洋再生能廣泛存在于海洋中,蘊藏量巨大。聯合國估計全球海洋再生能的理論總功率達766x10kW,技術可實現的功率約64x10kW,是目前世界總發電容量的兩倍。海洋再生能是海水運動所產生的能,包括潮汐能、潮流能、海流能、波浪能。海水溫差和鹽差能等。海洋再生能中以溫差能和鹽差能最大(約100x10kW),波浪能和潮汐能居中(約10x10kW),海流能最小(1x10kW左右)。初步估算,我國海洋再生能的總資源量約4.31x10kW。
五、海底礦產資塬
地球上的地殼主要有大陸型和大洋型兩種地殼類型,海底礦產資源的種類、形成和分布取決于地殼的結構類型和構造格局。淺海與大陸同屬大陸型地殼,成礦規律有許多共同之處;深海和大洋為大洋型地殼,其構造環境和地質條件與陸地不同,成礦條件也有所不同。
1、淺海礦產資源
淺海海底的礦產資源是指大陸架和部分大陸斜坡處的礦產資源,在海水動力作用的加工下可形成一些獨特的外生礦床,淺海礦產資源主要是各類濱海砂礦等。濱海砂礦是指在濱海水動力的分選作用下富集而成的有用砂礦,該類砂礦床規模大、品位高、埋藏淺,沉積疏松、易采易選。濱海砂礦主要包括建筑砂礫、工業用砂和礦物砂礦。
建筑砂、礫集料和工業用砂是當今取自近海最多和最重要的砂礦。隨著陸上建筑集料和工業砂資源的開采殆盡,品質優于陸上的海洋建筑集料與工業砂原料勢必變得更為重要。工業砂據其質地而用于不同的方面,如:鑄造用砂和玻璃用砂等。建筑砂一一海濱砂和砂礫是重要的建筑材料,是目前開采量最為大宗的海砂,它們是巖石碎屑經海洋分選堆積而成的。工業砂——質量較好的海砂稱為工業砂,可用來翻砂鑄造成型材料,較純的砂(以石英為主)是制造玻璃的重要原料,更純的石英砂則是制作硅片的材料。
砂礦是可成礦的海砂,海濱砂礦種類很多,一般有錫石、鈦鐵礦、鉻鐵礦、磁鐵礦、金紅石、鋯英石、獨居石、石英砂,以及砂金、自然鉑和金剛石等等。全球80%的金剛石(鉆石)、90%的獨居石、75%的鋯石、90%的金紅石、75%的錫石都蘊藏在海濱砂礦中。我國濱海砂礦資源儲量約31億噸,主要是鈦鐵礦、鋯石、獨居石、石英砂等。
2、深海礦產資源
深海蘊藏的海底礦產資源是支持人類生存的又一類重要資源。深海占海洋面積的92.4%和地球面積的65.4%,但開發得很不夠,甚至幾乎還未得到真正的開發。擴大人類生存空間和儲備人類生存資源的重要途徑之一就是向深海擴大活動。深海礦產資源的礦區基本位于國際海域(Area)的海底,它的開發活動必須要得到聯合國海底管理局的同意和批準才可。深海礦產資源主要有大洋多金屬結核礦、鐵錳結殼礦和海底熱液礦等。
大洋多金屬結核礦是一種結核狀的鐵錳礦,又稱為大洋錳結核,含有工業所需要的銅、鈷、鎳、錳、鐵等金屬。它分布在世界大洋4000m至6000m水深洋底的沉積物上。世界大洋多金屬結核礦的資源量約2x10t—3x10t,僅太平洋就有1.7x 10t。現在世界上已有七個國家或集團獲得聯合國的批準,擁有合法的大洋多金屬結核礦開辟區(Pioneer Area),中國是聯合國批準的世界上第五個先驅投資者,在東太平洋擁有合法的開辟區。
富鈷結殼礦是一種與大洋多金屬結核礦相似的鐵錳礦,但它不呈結核狀,而是以板狀結殼覆蓋在洋底海山的基巖上,除鐵、錳以外,還含有鈷、鎳、銅、鋅和鉑等金屬,其鈷的含量較多(可達0.5-2%),富鈷結殼礦開發的首選目標就是提取金屬鈷。鈷結殼礦基本分布在大洋500m至3500m水深的海山頂部或斜坡處。我國南海中沙海域發現有富鈷的鐵錳結殼礦,其中含有較豐富的稀土金屬。
海底熱液礦最早發現于紅海約2000m水深的海底洼地中,含有鐵、銅、鉛、鋅和銀等多種金屬,有的稱它為熱鹵礦或多金屬軟泥等。隨后的研究發現海底熱液礦廣泛分布在洋中脊和弧后盆地中,這類礦多為金屬硫化物,往往又稱為多金屬硫化礦或塊狀硫化物。據噴出的熱液顏色,有白煙囪和黑煙囪之分,熱液的溫度很高,噴口附近生存著耐高溫和耐硫化物的生物群,具有生物學和地球生命起源研究的意義。
海洋環境與可持續發展
地球環境是人類和一切生命賴以生存主空間和人類社會可持續發展的必要條件。海洋占地球表面的三分之二,海洋環境是全球環境最為重要的組成部分和調節器。海洋環境的任何變化都牽動著人類共同關心的、脆弱的“地球村”,海洋環境保護的意義已遠遠超出海洋本身,它具有全球性,直接關系著人類和人類社會的存亡。人類的可持續發展必須建立在自然資源和環境可持續利用的和諧基礎上,保證海洋的可持續利用是人類開發海洋的原則。合理開發海洋資源與保護海洋環境是維護人類生存和保持海洋經濟持續發展的需要,是全人類共同義務與責任。
一、海洋變動將對地球的氣候與環境產生全球性影響
地球氣候是人類和一切生命生存的重要條件。海洋占地球表面積三分之二,儲存著大量的熱量、水、CO,等,海氣相互作用可對地球氣候產生巨大的影響,海洋調節著全球的氣溫、降雨量等。海洋變動有時也會造成自然災害,如產生厄爾尼諾--拉尼娜等氣候異常現象。
二、海洋環境污染對人類生存構成威脅
海洋是人類生命支持系統的關鍵組成部分,人類的生存發展需要健康的海洋。海洋污染影響著海洋的生態系統,最終威脅到人類的生存。各類污染物(工業廢水與廢渣、生活污水、船舶排污、海底油氣泄漏,以及傾廢和疏浚物排放等)進入海洋,在海洋中遷移、轉化,一直埋入到海底沉積物。污染海洋、破壞海洋自然生態環境系統的主要污源是陸源污染物,其中主要(90%)是石油烴、重金屬、營養鹽和有機物等。當前我國海洋環境污染形勢比較嚴峻,近海污染范圍不斷擴大,海域的環境質量逐年下降。上海和浙江的近岸海域水質污染,富營養化程度高居全國第二,中度富營養化和嚴重富營養化海域面積過半,已無一類海水,屬赤潮高發海域。
三、海洋生物資源的合理開發與永續利用可保障人類生存
建立合理的海洋生物資源開發體系和良性循環的海洋生態系統,是海洋資源與環境可持續發展的重大問題,是保障人類生存的重要條件。海洋資源的不合理開發將對海洋環境和生態系產生嚴重影響。海洋生物資源的過渡開發可造成漁業資源的破壞和海洋生態系統的惡化,如:漁業捕撈過渡造成漁獲量急劇下降,亂采濫伐致使海洋珍稀物種瀕臨絕滅,嚴重影響海洋資源的可持續利用和海洋生態系統的平衡。
海洋生物資源最為重要的是漁業資源,而漁業資源中的魚類資源又是最重要的。由于過度捕采,使得生物多樣性減少、漁業資源結構惡化。酷漁濫捕導致近海重要漁業資源嚴重衰退,影響海洋漁業的可持續發展,多數傳統優質種類已形不成漁汛,漁獲物中優質魚類比例下降,漁獲物中優質魚類以細小的幼魚為主,造成百億元以上的年經濟損失。
四、海洋資源開發和海洋工程影響海洋生態系統
人類的海洋開發工程,一方面支持著人類的生存和擴大著人類的生存空間,另一方面又給海洋生態系統帶來了重大的影響。《聯合國生物多樣性公約》和聯合國環境與發展大會通過的《21世紀議程》提出合理開發資源、保護生物多樣性。海洋生物多樣性包括海洋生態系統多樣性、物種多樣性和遺傳基因多樣性。海洋生態系統乃是地球生物圈極為重要的組成部分,它的興衰與變動關系著整個地球系統的變化,最終影響到我們這個星球上人類的生存。公約和議程還要求建立海洋保護區,保護灘涂濕地、港灣和易受淡水影響的生態系,如:紅樹林、珊瑚礁和河口等。過度圍墾和不科學的開發將導致灘涂濕地消失,調節區域氣候和培育幼蝦仔魚的能力將遭到破壞。濫采紅樹林—珊瑚礁將破壞海岸帶的生態環境,島礁消失、海岸后退、生物群落改觀、風暴潮肆虐、海岸椰林與建筑遭毀,直接威脅到沿岸居民的生活與居住等。
海洋資源開發,特別是海底(礦產)資源開發和海洋工程嚴重地影響著海洋生態環境,人們在海洋開發中對海洋生態系的作用與價值認識不足,缺乏應有的科學、慎重和節制態度,致使海洋生態遭到破壞,引起嚴重的后果。不合理的大量開采海砂將破壞海岸環境,造成海水入侵、海岸侵蝕與后退等后果,嚴重影響其它海洋產業的發展。不科學開采天然氣水合物將造成水合物分解釋氣,增加大氣中的甲烷氣含量,當前溫室氣體甲烷以每年0.9%的速率進入大氣,它的溫室效應是二氧化碳的20倍,從而加劇全球氣候的變暖效應,使海平面上升;水合物釋氣會誘發海底滑坡、崩塌和渾濁流,破壞海底各種工程設施,造成災難。在開發海洋資源的過程中,應該充分注意它對人類生存環境可能帶來的危害,科學、全面地進行策劃,防范于未然,最大限度地造福于人類。
二十一世紀是人類開發海洋的新時代,拓展海洋生存空間和開發利用海洋資源對于保障我國國民經濟持續、快速、健康的發展,以及中華民族的偉大復興都具有重要的戰略意義。我國應該積極開發海洋、利用海洋,維護國家海洋權益,促進我國海洋經濟的發展。
作者:金翔龍 國家海洋局海底科學重點實驗室
來源:科學中國人
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